Котельные установки

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Основы проектирования котельных

1.1 Выбор производительности и типа котельной

1.2 Выбор числа и типов котлов

1.3 Компоновка котельной

2. Тепловой расчет котельного агрегата

2.1 Общие положения

2.2 Определение количества воздуха, необходимого для горения, состава и количества дымовых газов и их энтальпии

2.3 Составление теплового баланса

3. Расчет котельного агрегата

3.1 Расчет газоходов котла

3.2 Проверка теплового баланса

Заключение

Список литературы



Введение

Котельной установкой называют совокупность устройств и механизмов предназначенных для производства водяного пара или приготовления горячей воды.

Водяной пар используют для привода в движение паровых двигателей, для нужд промышленности и сельского хозяйства и отопления помещения.

Горячую воду предназначают для отопления производственных, общественных и жилых зданий, для коммунально-бытовых нужд населения.

По роду производимого теплоносителя различают установки с паровыми и водогрейными котлами. По назначению паровые котельные агрегаты делят на промышленные, устанавливаемые в производственных и отопительных котельные, которые устанавливают в котельных тепловых электрических станций.

По типу паровые котлы можно разделить на вертикально-цилиндрические, вертикально-водотрубные с развитой испарительной поверхностью нагрева и экранные. Современная паровая котельная установка представляет собой сложное сооружение. Основной частью её является собственно паровой котел, в котором осуществляется превращение воды в насыщенный пар.

Однако в настоящее время собственно паровой котел с целью повышения экономичности котельной установки дополняется пароперегревателем, водяным экономайзером и воздухоподогревателем. Пароперегреватель предназначается для повышения температуры и энтальпии пара, полученного в котле.

В водяном экономайзере используют тепло дымовых газов уходящих из котла, для подогрева воды, подаваемой в котел, а в воздухоподогревателе - для подогрева воздуха, поступающего в его топку.

Устанавливают водяной экономайзер или воздухоподогреватель либо тот и другой в совокупности.

Собственно котел, пароперегреватель, водяной экономайзер, воздухоподогреватель, а также топка, связанные в единое органическое целое, совместно с примыкающими к ним паро- и водопроводами, газо- и воздухопроводами, арматурой образуют в целом котельный агрегат. Котельный агрегат имеет каркас с лестницами и помостами для обслуживания и заключается в обмуровку.

Металлические поверхности элементов котельного агрегата, соприкасающиеся с дымовыми газами и водой, паром или воздухом служат для передачи тепла от дымовых газов к воде, пару и воздуху и называются поверхностями нагрева. Современный котельный агрегат обслуживается рядом вспомогательных механизмов и устройств, которые могут быть индивидуальными и групповыми. К вспомогательным механизмам и устройствам относят дымососы и дутьевые вентиляторы, питательные и водоподготовительные установки, пылеприготовительные установки, топливоподачу, системы золоулавливания и золоудаления - при сжигании твердого топлива, мазутное хозяйство - при сжигании жидкого топлива, газорегуляторную станцию - при сжигании газообразного топлива. Дымососы предназначаются для удаления дымовых газов из котельной установки. Дутьевые вентиляторы устанавливают для того, чтобы при подаче воздуха в топку преодолеть сопротивление горелок или слоя топлива на решетке, а также сопротивления воздухоподогревателя.

Тепловые, гидродинамические и аэродинамические процессы, протекающие в котельной установке, необходимо регулировать и контролировать. По этому ее оснащают регулирующими устройствами, такими, как регулятор температуры перегретого пара, запорными регулирующими и предохранительными органами, контрольно-измерительными приборами. На ряду с этим в котельных установках осуществляют комплексную автоматизацию регулирования всех основных происходящих в них процессов. Котельные установки, расположенные в одном здании или на общей площадке в совокупности со всем комплексом вспомогательных механизмов и устройств называют котельной. В соответствии с назначением и родом производимого теплоносителя различают энергетические, производственные, отопительные и производственно-отопительные котельные, а также котельные с паровыми и водогрейными котлами.



1. Основы проектирования котельных

1.1 Выбор производительности и типа котельной

Проектирование котельной начинают с выявления характера потребителей и определения количества потребного для них тепла или пара, а также вида и параметров теплоносителя.

При этом:

- производственные котельные обычно вырабатывают пар для технологических нужд, отопления и вентиляции производственных цехов;

- отопительные котельные приготавливают горячую воду для отопления жилых и общественных зданий, а также для хозяйственных нужд;

- производственно-отопительные котельные вырабатывают пар и приготавливают горячую воду для всех перечисленных выше видов потребления.

Потребность в тепле на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение жилых общественных и промышленных зданий определяют по проектам местных систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.

При отсутствии таких проектов потребность в тепле может быть подсчитана по укрупненным показателям.

Отпуск пара на технологические нужды промышленных предприятий и горячей воды определяю по технологическим проектам этих предприятий.

Когда вид и параметры теплоносителя, а также полный отпуск тепла или пара выявлены, можно установить профиль и производительность проектируемой котельной.

Если все тепло отпускается в виде горячей воды, проектируют котельную с водогрейными котлами, если в виде пара и в виде горячей воды, то в зависимости от количественного соотношения отпусков пара и горячей воды можно спроектировать паровую котельную с установкой для подогрева сетевой воды либо комбинированную котельную с водогрейными и паровыми котлами.

1.2 Выбор числа и типов котлов

Число и тип котлов при проектировании котельной выбирают, исходя из годового графика отпуска тепла или пара для отопления и подогрева вентилируемого воздуха, для горячего водоснабжения, и технологических нужд. Для котельных с паровыми котлами целесообразно строить годовые графики отпуска пара, производя перерасчет отпуска тепла на отопление, вентиляцию и отпуск пара по формуле:

Где:

hсп - энтальпия пара, поступающего в сетевой подогреватель воды, кДж/кг;

hк - энтальпия конденсата, выходящего из охладителя конденсата сетевого подогревателя;

з - КПД сетевого подогревателя воды, составляющий 0,95-0,98.

Над суммирующей кривой отпуска тепла или пара надстраивают кривую собственного расхода тепла или пара котельной и потери тепла или пара в ней.

Расход пара на деаэрацию определяют по формуле, приведенной в таблице 1, а расход пара на другие нужды принимают в процентах к ее выработке: на обдувку поверхностей нагрева 1%, на распыление мазута в паровых форсунках 2-3%, на разогрев мазута в мазутное хранилище - до 5%, на паровые питательные насосы 1%. Потери тепла и пара в котельной принимают равными 1-2% отпущенного тепла или пара. Приходя к определению числа и производительности котлов, подлежащих установке в котельной, исходят из того, что котлы должны быть однотипными и одинаковой производительности. Предпочтительнее выбирать меньшее число более крупных котлов, желательно чтобы в котельной было 2-3 работающих котла. Резервного котла, как правило, не предусматривают, за исключением тех случаев, когда по условиям производства недопустимо даже кратковременное сокращение отпуска тепла или пара.

Производительность котлов выбирают из такого расчета, чтобы они полностью обеспечивали требуемую выработку пара в зимний максимум, и чтобы в летний период можно было выводить по очереди все котлы в капитальный ремонт. Расчет сводим в таблицу 1.

Таблица 1. - Определение номинальной производительности котельной, выбор числа и производительности котельного агрегата:

№	Наименование расчетной величины	Обозначение	Единица измерения	Расчет величины при характерных режимах работы
				Максимально зимнем	Наиболее холодного месяца	Летнем
1	Максимальные расходы теплоты	Qo	МВт	15	10,36	-
	а) На отопление жилых иобщественных зданий
	б) На вентиляцию общественных зданий	Qв	МВт	12	8,29	-
	в) На горячее водоснабжение	Qгв	МВт	7	7	5,6
2	Расчетная температура наружного воздуха для отопления	tор	С	-24	-9,5	-
3	Расчетная температура наружного воздуха для вентиляции	tв	С	-11	-11	-11
4	Температура воздуха внутри помещений	tвн	С	18	18	18
5	Температура сырой воды	tсв	С	5	5	15
6	Температура подогретой сырой воды перед хим.водоочисткой	tхоп'	C	19	19	19
7	Температура воды после охладителя воды	tподп''	C	70	70	70
8	Коэффициент собственных нужд хим.водоочистки	Кхво	-	1,2	1,2	1,2
10	Температура воды на входе в водогрейных котлов	t2вк	С	70	70	70
11	Расчетная температура горячей воды после местных теплообменников горячего водного снабжения	tобр.потреб	С	60	60	60
12	Предварительно принятый расход химически очищенной воды	Gхов?		4,5	4,5	1,5
13	Предварительно принятый расход воды на подогрев химически очищенной воды	Gгр.под		1,5	1,5	0,15
14	Температура греющей воды после подогревателя химически очищенной воды	tхр?	С	108	108	108
15	КПД подогревателя	з		0,98	0,98	0,98
16	Коэффициент снижения расхода теплоты на отопление и вентиляцию для режима работы наиболее холодного месяца	Ков		1	0,690	-
17	Температура воды подающей линии на нужды отопления и вентиляции	t1	С	150	112,567	-
18	Температура обратной сетевой воды после систем отопления и вентиляции	t2	С	70	57,329	-
19	Отпуск тепла на отопление и вентиляцию	Qов	МВт	27	-	-
	а) Для максимально-зимнего режима
	б) Для режима наиболее холодного месяца	Qов?	МВт	-	18,64	-
20	Суммарный отпуск тепла на нужды отопления, вентиляции и горячего водного снабжения	Qм	МВт	34	-	-
	а) Для максимально-зимнего режима
	б) Для режима наиболее холодного месяца	Qх	МВт	-	25,64	-
21	Расход воды в подающей линии горячего теплоснабжения потребителей для максимально-зимнего режима	Gгв.потр.	т/ч	109,455	-	-
22	Тепловая нагрузка подогревателя первой ступени для режима наиболее холодного месяца	Qгв?	МВт	-	5,374	-
23	Тепловая нагрузка подогревателя второй ступени для режима наиболее холодного месяца	Qгв?	МВт	-	1,626	-
24	Расход сетевой воды на местный теплообменник второй ступени	Gгв?	т/ч	-	25,309	-
25	Расход сетевой воды на местные теплообменники для летнего режима	Gгв.л	т/ч	-	-	107,022
26	Расход сетевой воды на отопление и вентиляцию	Gов	т/ч	290,25	290,25	-
28	Температура обратной сетевой воды после внешних потребителей	tобр.под	С	58,201	42,383	-
29	Расход воды для выполнения утечек в тепловых сетях и в системе потребления	Gут	т/ч	7,994	6,311	2,140
30	Количество сырой воды, поступающей на хим.водоочистку	Gсв	т/ч	10,392	8,205	2,783
31	Температура химически очищенной воды после охладителя воды	tхво?	С	77,192	64,731	65,546
32	Температура химически очищенной воды, поступающей в деаэратор	tхов.д	С	90,912	78,451	66,722
33	Расход греющей воды на деаэратор	Gгр.д	т/ч	2,815	2,022	1,021
34	Уточненный расход химически очищенной воды на подпитку тепловой сети	Gхов	т/ч	5,179	4,289	1,119
35	Расход теплоты на подогрев сырой воды	Qсв	МВт	0,172	0,136	0,013
36	Расход теплоты на подогрев химически очищенной воды	Qхов	МВт	0,084	0,070	0,002
37	Расход теплоты на деаэратор	Qд	МВт	0,153	0,110	0,019
38	Расход теплоты на подогрев химически очищенной воды в охладителе воды	Qохл	МВт	0,315	0,249	0,084
39	Расход теплоты на подогрев мазута	Qм	МВт	1,1	1,1	1,1
40	Суммарный расход теплоты, который необходимо получить в котлах	?Q	МВт	35,825	27,307	6,818
41	Суммарный расход волы через водогрейные котлы	Gк	т/ч	385,118	293,556	117,278
42	Мощность котла, принятая к установке	Qк	МВт	40
43	Число котлов, потребное к установке в котельной	n	шт	КВГМ-20	2 шт.

1.3 Компоновка котельной

При компоновке котельной преследуют цель наиболее рационально разместить основное и вспомогательное оборудование, чтобы его удобно было эксплуатировать и вместе с тем, чтобы котельная получалась компактной, с минимальным объемом здания, несложным для сооружения.

Котельные располагают в отдельных помещениях, удовлетворяющих требованиям Правил Госгортехнадзора, «Строительных Норм и Правил», «Противопожарных норм строительного проектирования промышленных предприятий и населенных мест» и «Санитарных норм проектирования промышленных предприятий». Котельные помещения не должны примыкать к живым зданиям. Нежелательно также примыкание котельных к производственным помещениям.

Различают три типа котельных: закрытые, полуоткрытые, открытые. В закрытых котельных все основное и вспомогательное оборудование размещают в закрытых помещениях. В котельных полуоткрытого типа котельные агрегаты и некоторое наиболее ответственное вспомогательное оборудование размещают в закрытом помещении, а дымососы, дутьевые вентиляторы, деаэраторы, баки и прочее - на открытом воздухе. В открытых котельных почти все оборудование размещают на открытом воздухе, сооружая только очень небольшое помещение для укрытия персонала, обслуживающего фронт котлов, а также насосов и щитов управления. Рекомендации по выбору типа котельной даны в СНиП II-92-76.

Котельные установки проектируют только с индивидуальными дымососами, дутьевыми вентиляторами.

Топливоподачу, питательные насосы, водоумягчительную установку, деаэраторы и другое оборудование, а также дымовую трубу, как правило, проектируют общие для всей котельной.

Каждую котельную установку размещают в отдельной строительной ячейке, вспомогательное оборудование водопарового тракта размещают в строительной ячейке в одном из торцов котельной, причем помещение вспомогательного оборудования можно не отделять стеной от помещения котельных установок.

Наряду с этим вспомогательное оборудование размещают и перед фронтом котлов. Здесь устанавливают тепловой щит, а при котельных агрегатах без воздухоподогревателей часто и дутьевые вентиляторы, в некоторых случаях перед фронтом котлов размещают питательные и сетевые насосы, водоподготовительную установку, деаэраторы.

Оборудование котельной размещают с учетом того, чтобы ее здание можно было выполнить из сборных железобетонных конструкций той номенклатуры и типоразмеров, которые применяют в промышленном строительстве.

Пролет здания котельной можно принимать равным: 6, 9, 12, 18, 24 и 30 метров, шаг колонн 6 и 12 метров. Высоту помещения от отметки чистого пола до низа несущих конструкций на опоре следует принимать при пролете 12 м. от 3,6 до 6 м. включительно кратной 0,6 м., от 6 до 10,8 включительно - кратной 1,2 м., при больших высотах - кратной 1,8 м.

При пролете 18 и 24 м. от 6 до 10,8 - кратной 1,2 м.

При пролете 30 м. от 12,6 - кратной 1,8 м.

Кроме того при пролете 18 м. допускаются высоты, равные 4,8 и 5,4 м., а для пролета 24 м. - 5,4 м. Для возможности расширения котельной одну из стен ее оставляют свободной от застройки.

Помещения, в которых установлены котлы, предусматриваю на каждом этаже два выхода наружу, расположенные с противоположных сторон котельной. Выходные двери должны открываться наружу от нажатия руки.

Расстояние от фронта котлов или выступающих частей топок до противоположной стены котельной принимают не менее 3 м., причем в случае установки вспомогательного оборудования ширину свободных проходов перед фронтом котлов оставляют на менее 1,5 м.

Однако это оборудование не должно мешать обслуживанию котла. Ширина остальных проходов между котлами и стенами должна быть не менее 1,3 м.

Расстояние от верхней отметки котла или от отметки верхней площади обслуживания котла до нижних частей конструкций покрытия котельной должно быть не мене 2 м. Для обслуживания котлов устанавливают лестницы и площадки из несгораемых материалов. К площадкам более 5 м. устанавливают не менее 2 лестниц шириной не менее 600 мм. с углом наклона к горизонту не более 500.

Площадки, предназначенные для обслуживания арматуры, контрольно-измерительных приборов и т. п., выполняют шириной не менее 800 мм., остальные площадки шириной не менее 600 мм.

Котельную оборудуют надлежащей вентиляцией и обеспечивают естественным и искусственным освещением, создающим освещенность в пределах 5-50 лк. Аварийное освещение предусматривают от самостоятельного источника энергии. В котельной располагают средства огнетушения в соответствии действующими правилами пожарной безопасности.



2. Тепловой расчет котельного агрегата

2.1 Общие положения

Тепловой расчет котельного агрегата может иметь двоякое назначение:

а) при проектировании нового котельного агрегата по заданным параметрам его работы (паропроизводительность, температуры перегретого пара, питательной воды, подогрева воздуха и др.) определяют величины всех его поверхностей нагрева;

б) при наличии готового котельного агрегата проверяют соответствие всех величин поверхностей нагрева заданным параметрам его работы.

Первый вид расчета называется конструкторским, второй - поверочным. В курсовом проекте выполняется поверочный расчет.

Тепловой расчет котельного агрегата производят по методике, разработанной Всесоюзным теплотехническим институтом им. Ф.А. Дзержинского и центральным котлотурбинным институтом им. И.И. Ползунова ВТИ и ЦКТИ.

Величины котельного агрегата рассчитывают последовательно, начиная с топки, с последующим переходом к конвективным поверхностям нагрева. Предварительно выполняют ряд вспомогательных расчетов: составляют сводку конструктивных характеристик элементов котельного агрегата, определяют количество воздуха, необходимого для горения, количество дымовых газов по газоходам котельного агрегата и их энтальпию, составляют тепловой баланс котельного агрегата.

2.2 Определение количества воздуха, необходимого для горения, состава и количества дымовых газов и их энтальпии

Определить количество воздуха, необходимого для горения и количество дымовых газов по газоходам котла требуется для подсчета скорости газов и воздуха в рассчитанных поверхностях нагрева с целью определения величины коэффициента теплопередачи в них. Определение энтальпии дымовых газов необходимо для составления уравнения теплового баланса рассчитываемых элементов котельного агрегата.

В этом разделе:

а) определяют теоретическое количество воздуха, необходимое для горения, и теоретическое количество продуктов сгорания топлива по формулам таблицы 2;

б) выбирают значение коэффициента избытка воздуха в конце топки по данным таблицы 1, а затем, определив по данным таблицы 3 присос воздуха в элементах котельного агрегата, подсчитывают среднее значение коэффициента избытка воздуха по газоходам котла;

в) подсчитывают действительное количество воздуха, необходимое на горение, а также среднее действительное количество продуктов сгорания и парциальное давление трехатомных газов в газоходах котла по формулам 3;

г) подсчитывают энтальпию теоретического количества воздуха, необходимого для горения при различных температурах и коэффициенте избытка воздуха по формуле таблицы 4 с последующим составлением h-t таблицы.

Таблица 2:

№	Наименование величины	Обозначение	Единица измерения	Результаты расчета
1	Теоретическое количество воздуха, необходимое для горения	V0в	м3 / м3	12,21
2	Теоретический объем азота в дымовых газах	V0N2	м3 / м3	9,68
3	Объем сухих трехатомных газов	V0RO2	м3 / м3	1,41
4	Теоретический объем водяных паров в дымовых газах	V0H2O	м3 / м3	2,54
5	Полный объем теоретического количества дымовых газов	V0г	м3 / м3	13,63



Таблица 3:

Наименование рассчитываемой величины	Обозначение	Ед. изм.	Наименование элементов газового тракта
			Топка	1-й конвект. Пучок	2-й конвект. Пучок	Котел
Коэф. избытка воздуха в начале топки	б"m	-	1,15	-	-	-
Присос по элементам тракта	Дб	-	-	0,05	0,05	0,05
Коэф. избытка воздуха за элементом тракта	б"	-	1,15	1,2	1,25	1,3
Коэф. избытка воздуха, средний	бср	-	1,15	1,175	1,225	1,275
Величина (б-1)		-	0,15	0,175	0,225	0,275
Теоретический объем продуктов сгорания	V0г	м3/м3	10,92
Избыточный объем воздуха	ДVв	м3/м3	1,832	2,137	2,747	3,358
Избыточный объем водяных паров	ДVH2O	м3/м3	0,029	0,034	0,044	0,054
Действительный объем продуктов сгорания	Vг	м3/м3	12,781	13,091	13,711	14,331
Действительный объем водяных паров	VH2O	м3/м3	2,569	2,574	2,584	2,594
Объемная доля сухих продуктах сгорания	rR2O	-	0,110	0,108	0,103	0,098
Объемная доля водяных паров в продуктах сгорания	rH2O	-	0,201	0,197	0,188	0,181
Объемная доля трехатомных газов в продуктах сгорания	rn	-	0,311	0,304	0,291	0,279

2.3 Составление теплового баланса

Составление теплового баланса котельного агрегата служит для определения часового расхода топлива на котельный агрегат:

а) определяют потери котельного агрегата q1, q2, q3, q4, q5 и q_шл;

б) составляют тепловой баланс и определяют КПД котлового агрегата;

в) подсчитывают действительный часовой расход топлива.

Таблица 4. - Энтальпия продуктов сгорания для различных значений температуры и коэффициентов избытка воздуха, кДж/кг:

№	Наименование величины	Формула	Объем газов, м3 / кг	Температура продуктов сгорания, 0С
				100	200	300	400	500	600	700	800	900	1000	1100	1200	1800
1	Энтальпия теоретического количества воздуха, необходимого для горения	h0в	12,210	1611,7	3247,9	4908,4	6617,8	8363,9	10183	12002	13822	15641	17460	19451	21441	33382
2	Энтальпия сухих трехатомных газов	hRO2	1,410	239,7	503,37	785,37	1085,7	1403	1742,8	2082,6	2422,4	2762,2	3102	3474,2	3846,5	6079,9
3	Энтальпия теоретического количества двухатомных газов	h0N2	9,680	1268,1	2516,8	3794,6	5101,4	6311,4	7744	9171,8	10600	12027	13455	14985	16514	25691
4	Энтальпия теоретического количества водяных паров	h0H2O	2,540	383,54	767,08	1170,9	1592,6	2019,3	2489,2	3116,6	3533,1	3951	4368,8	4927,6	5486,4	8839,2
5	Энтальпия теоретического количества продуктов сгорания	h01	13,630	1891,3	3787,3	5750,9	7779,6	9733,6	11976	14371	16555	18741	20926	23386	25847	40610
6	а) за топкой;	h"Т		1891,3	3787,3	5750,9	7779,6	9733,6	11976	14371	16555	18741	20926	23386	25847	40610
	в) за 1-ой конвективной поверхностью;	h"к1		1971,9	3949,6	5996,3	8110,5	10152	12485	14971	17246	19523	21799	24359	26919	42279
	г) за 2-ой конвективной поверхностью	h"к2		2052,5	4112	6241,7	8441,4	10570	12994	15571	17937	20305	22672	25332	27991	43948

Кроме того, в данном разделе определяют две вспомогательные величины а именно:

- расчетный расход топлива (действительно сгоревшее топливо);

- коэффициент сохранения тепла.

Таблица 5. - Тепловой баланс котельного агрегата:

№	Наименование рассчитываемой величины	Обозначение	Ед. измерения	Результаты расчета
				промежуточные	окончательные
1	Располагаемое тепло топлива	Qрр	кДж/м3	45850
2	Температура уходящих газов	иух	0С	140
3	Энтальпия уходящих газов	hух	кДж/м3	2876,3096
4	Температура холодного воздуха, поступающего в КА	tхв	0С	30
5	Энтальпия теоретически необходимого количества холодного воздуха	hхв0	кДж/м3	376,938
6	Потеря тепла от механической неполноты сгорания	q4	%	0
7	Потеря тепла с отходящими газами	q2	%	5,205
8	Потеря тепла от химической неполноты сгорания	q3	%	1
9	Потеря тепла на наружное охлаждение КА	q5	%	1,3
10	Потеря с физическим теплом шлаков	q6шл	%	0
11	Сумма тепловых потерь	Уq	%	7,505
12	Коэффициент полезного действия КА	зка		0,925
13	Процент продувки котла	р	%	3,000
14	Температура дымовых газов на выходе из топки	Qг"	0С	1200
15	Объем топочной камеры	Vт	м3	81,5
16	Площадь стенок	Fст	м2	137,200
17	Эффективная толщина излучающего слоя	Sт	м	2,138483965
18	Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами	kг		6,2
19	Степень черноты несветящейся части пламени	анесв		0,402
20	Коэффициент ослабления лучей золовыми частицами	kзл		0
21	Коэффициент ослабления лучей коксом	kк		0
22	Суммарный коэффициент ослабления лучей топочной средой	k	м·ат	1,474381951
23	Давление в топке	P	МПа	0,1
24	Оптическая толщина поглощающей среды	k·P·Sт		0,315
25	Коэффициент ослабления лучей светящейся части факела	kсв		1,857
26	Суммарная сила поглощения светящейся части пламени	kсвSтP	м·ат	0,397
27	Степень черноты светящейся части пламени	асв		0,295
28	Степень черноты факела	аф		0,338
29	Угловой коэффициент загрязнения лучевого воспринимающих поверхностей	о		0,55
30	Шаг между трубами	S	м	0,105
31	Диаметр труб экрана	d	м	0,051
32	Угловой коэффициент экрана	x		0,788
33	Коэффициент тепловой эффективности экрана	ш		0,434
34	Парового производ.	D	кг / с	5,555
35	Расход топлива	Вр	кг / с	0,179
36	Тепловыделения в топке	Qт	кДж/кг	45824,979
37	Тепловыделения в топке на 1м2	BpQт / Fст	кВт/м2	59,680
38	Относительная высота зоны макс. температур	XT		0,500
39	Расчетный коэф. М			0,420
40	Энтальпия	Hт	кДж/кг	45824,979
41	Температура	Та	0С	1800,000
42	Температура дымовых газов на выходе из топки	Qт"	0С	1090,000



3. Расчет котельного агрегата

3.1 Расчет газоходов котла

Сущность поверочного расчета заключается в определении температуры продуктов сгорания за конвективным пучком и расчете количества тепла воспринятого трубами пучка.

Уравнение теплового баланса:

Где:

h_кп' = h_пп", без пароперегревателя h_кп' = h_m".

И уравнение теплопередачи:

Проверочный расчет может быть выполнен путем совместного решения уравнений (1) и (2) по отношению к температуре продуктов сгорания на выходе из котельного пучка.

Задаются max и min температурой газов на выходе из рассматриваемого газохода.

При выбранных температурах рассчитывают Q_{кп б} и Q_кп. Расчет Q_{кп б} по формуле (1) возможен после определения h_кпШ по h-и диаграмме. Энтальпия газов при min и max значениях и" определяется дважды.

Расчет Qкп по формуле (2) становится возможным. В данной зависимости известны величины H_кп и B_р.

Из построенного графика находят значение искомой температуры газов и-фактШ.

Найденная температура будет температурой газов на входе в следующий газоход, если такой имеется по конструкции котлового агрегата. Расчёт последующего газохода выполняется аналогично предыдущему.

Расчёт первого газохода котла.

Задаемся иmin = 300°С и иmax = 600°С.

По h-t диаграмме определяем:

h"_min = 5751 кДж/кг;

h"_mах = 11976 кДж/кг.

Подставляем известные значения в формулы и вычисляем:

Q_{дк min} = 0,987 * (25847-5751+0,05 * 390,5) = 19815 кДж/кг;

Q_{дк max} = 0,987 * (25847-11976+0,05 * 390,5) = 13671 кДж/кг;

Q_{кп min} = (95,101 * 530,7 * 170) / 824 = 10412 кДж/кг;

Q_{кп mах} = (95,101 * 530,7 * 250,1) / 824 = 15318 кДж/кг.

Для определения температуры продуктов сгорания на выходе из газохода:

и"факт = 450°С;

Q"факт = 13900 кДж/кг.

Расчёт второго газохода котла:

Задаемся иmin = 200°С и иmax = 450°С.

По h-t диаграмме определяем:

h"min = 3020 кДж/кг;

h"mах = 7653 кДж/кг.

Подставляем известные значения в формулы и вычисляем:

Q_{дк min} = 0,987 * (13900-3020+0,05 * 390,5) = 10757 кДж/кг;

Q_{дк max} = 0,987 * (13900-7653+0,05 * 390,5) = 6185кДж/кг;

Q_{кп min} = (95,101 * 530,7 * 170) / 824 = 10412кДж/кг;

Q_{кп mах} = (95,101 * 530,7 * 250,1) / 824 = 15318кДж/кг.

По двум значениям температуры и значениям построим графическую зависимость для определения температуры продуктов сгорания на выходе из газохода:

и"факт = 210°С;

Q"факт = 10500кДж/кг.

3.2 Проверка теплового баланса

Проверка теплового баланса котельного агрегата заключается в определении невязки баланса по уравнению:

Где:

- количество тепла по балансу, воспринятое лучей воспринимающими поверхностями в топке, в газоходах.

При несоблюдении равенства производится повторный расчёт котлового агрегата. Для этого задаются новой температурой уходящих газов и уточняют все расчёты:

Данное условие выполняется.



Заключение

В результате выполненного проекта в водогрейной котельной предусматривается установка двух котлов типа КВГМ-20-150 работающих на природном газе трубопровод Карабулаг-Грозный.

Тепловая мощность котельной полностью обеспечивает потребности производства и собственных нужд. теплоноситель экономайзер горение

При выполнении данного проекта были рассчитаны тепловые нагрузки, определены параметры котельной, произведены расчёты процессов горения, теплового баланса котельных агрегатов, рассчитан расход газа на котёл, было выбрано вспомогательное оборудование.



Список литературы

1. Тепловые и атомные электростанции. М.: Энергоатомиздат. 1989 г. Под ред. В.А. Григорьева, В.М. Зорина.

2. Р.И. Эстеркин. Котельные установки. Курсовое и дипломное проектирование. Л.: Энергоатомиздат, 1989 г.

3. Гусев Ю.Л. Основы проектирования котельных установок. М.: Стройиздат, 1973 г.

4. Сидельковский Л.Н., Юренев В.Н. Котельные установки промышленных предприятий. М.: Энергоиздат, 1986 г.

5. Зах Р.Г. Котельные установки. М.: Энергия, 1968 г.

6. К.Ф. Роддатис, А.Н. Полтарецкий. Справочник по котельным установкам малой производительности. М.: Энергоатомиздат, 1991 г.

7. Г.Н. Делягин, В.И. Лебедев и др. Теплогенерирующие установки. М.: Стройиздат, 1986 г.

8. Теплотехнический справочник. Том 2. М.: Энергоатомиздат 1976 г.

Размещено на Allbest.ru

...